电动汽车基本知识

雅骏汽车
纯电动动力系统工作原理
司机指令 采集系统
储能系统
集成控制器
充电系统
VCU
驱动电机
动能传递 电能传递 信号传递
制动模式：整车处于制动时，驱动电机转变成发电机，将整车动能转变成电 能回收至储能系统
雅骏汽车
纯电动动力系统工作原理
司机指令 采集系统
储能系统
集成控制器
充电系统
VCU
驱动电机
动能传递 电能传递 信号传递
直接驱动
纯电动汽车的驱动结构——直接驱动
采用低速外转子电动 机，彻底去掉了机械减速 变速器，电动机的外转子 直接安装在车轮的轮缘上， 车轮转速和电动汽车的车 速控制完全取决于电动汽 车的转速控制。
轮式驱动
四、纯电动汽车的基本构成
汽车底盘+车身+电气系统
底盘的组成
传动系统 行驶系统 转向系统 制动系统
混合动力汽车——特点
1、采用复合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最 大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。 2、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、
除霜等纯电动汽车遇到的难题。
3、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。 4、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放， 延长其使用寿命，降低成本
纯电动汽车的主要部件——动力电池
4、燃料电池
燃料电池是通过化学反应将化学能转化成电能。 燃料电池具有以下特点： •效率高、无污染； •过载能力强、噪音小； •可靠性还有待提高
纯电动汽车的主要部件——动力电池
5、超级电容 超级电容器是一种介于定节制电解质电容器和 电化学蓄电池之间的储能装置。他的比功率是电池 的 10 倍以上，储存电荷的能力比普通电容高，具有 充放电速度快、循环寿命长、使用温度范围宽、无 污染等。
传统驱动系
纯电动汽车的驱动形式——单档驱动
由电动机、固定速比 的减速器和差速器组成电 力驱动系统。这种结构的
电动汽车由于没有离合器
和可选的变速档位，不能
提供理想的转矩 0 转速特
性，因而不适合于使用发
动机的燃油汽车。
单档驱动
纯电动汽车的驱动形式——集成桥驱动
与发动机横向前置、 前轮驱动的燃油汽车的布 置方式类似，它把电动机、
充电模式：整车停车状态，驱动电机转变成发电机，将整车动能转变成电能 回收至储能系统
七、电动汽车安全知识
七、电动汽车安全知识
机动车安全
GB 7258 机动车运行安全技术条件
电动汽车特殊安全
GB/T18384 电动汽车安全要求
电动汽车安全知识——标准说明
GB/T 18384 电动汽车安全要求。 2011年第一次发布，2015年发布第二版。
由全国汽车标准化技术委员会归口。
适用范围：最大工作电压为B级电压的电动汽车， 电动摩托车可参照执行 GB/T 18384 电动汽车安全要求。 车载可充电储能系统安全。 操作安全和故障防护。 人员触电防护
七、电动汽车安全知识
电动汽车工作电压
最大工作电压：正常工作状态下，电力系统所能达到的最
纯电动汽车的基本构成
底盘——制动系统
纯电动汽车的基本构成
汽车电气系统
电动汽车电气系统可以分为四个子系统：电驱动 子系统、能源子系统、辅助控制子系统和传统低压电 器系统。
纯电动汽车的基本构成
电驱动子系统由整车控制器、电机控制器、 电机、机械传动装置以及驱动轮组成。
能源子系统主要由动力电池、能量管理系 统和充电系统构成。
BEV) ，是完全由可充电电池（如铅酸电池、镍镉电 池、镍氢电池或锂离子电池）提供动力源的汽车。 以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道 路交通、安全法规各项要求的车辆。由于不实用汽 油，所以行驶时不排放二氧化碳。
纯电动汽车——特点
1、无污染、噪声小 电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气，不产生排气污 染，对环境保护和空气的洁净是十分有益的，几乎是“零污 染”。并且电动汽车无内燃机产生的噪声，电动机的噪声也较 内燃机小。 2、单一的电能源 使用单一的电能源，电控系统相比混合电动车大为简化， 降低了成本。
后桥等行走机械结构，转动车轮驱动汽车。
燃料电池电动汽车——特点
1、零排放或近似零排放。
2、减少了机油泄漏带来的水污染。
3、降低了温室气体的排放。
4、提高了燃油经济性。 5、提高了发动机燃烧效率。 6、运行平稳、无噪声。
电动汽车的种类——纯电动汽车
纯 电 动 汽 车 (Blade Electric Vehicles , 简 称
车身
驾驶室
货厢
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电气系统
传统低压电气系统
新能源电气系统
纯电动汽车的基本构成
底盘——传动系统
①
驱动电机
④
⑤
②
③
④
① 万向节
④半轴
②传动轴
⑤桥壳
③主减速器及差速器
纯电动汽车的基本构成
底盘——行驶系统
行驶系统的组成
1、车架
2、前后悬架
3、前后轮 4、前后桥
雅骏汽车
纯电动汽车的基本构成
底盘——转向系统
电动汽车种类——燃料电池电动汽车
燃料电池汽车是电动汽车的一种，其核心部件燃料电
池的电能是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧， 直接变成电能。 燃料电池汽车使燃料氢在汽车搭载的燃料电池中，与 大气中的氧发生化学反应，产生出电能发动电动机，由电动
机带动汽车中的机械传动结构，进而带动汽车的前后万象轴、
车轮
辅助控制系统具有动力转向、温度控制和 辅助蓄电池供给等功能。 整车控制器 电机控制器 驱动电机 机械传动装置 传统低压电器系统主要由车灯、喇叭、雨 刮、仪表和收音机等电器件组成。 车轮
五、纯电动汽车的主要部件
纯电动车新能源部件主要包括了六大件，分别 是：电动机、电机控制器、整车控制器、辅助电源、 动力电池、以及充电设备。
纯电动汽车的主要部件——动力电池
2、铅酸电池
尽管铅酸电池有能量密度低、寿命短等诸多不 足，但是由于技术成熟、可大电流放电、适用温度 范围宽以及无记忆效应等性能上的有点，并且原材 料易于获取，使得成本远低于锂离子电池。
纯电动汽车的主要部件——动力电池
3、镍氢电池
镍氢电池是在镍镉电池的基础上发展起来的一 种新型绿色电池。主要特点有： •不含重金属元素，对环境无污染； •高能量、高功率、长寿命； •有足够宽的工作温度范围要求； •但是价格较高，并且自放大电耗打。
纯电动汽车的主要部件——动力电池
动力电池是电动车的动力来源，能源载体，用
于驱动电机，电动车电池电压决定整车的工作电压，
电动车电池容量与整车的续行历程成正比。
自从电动汽车诞生以来，提高动力电池的功率
密度、能量密度、使用寿命以及降低成本一直是电
动汽车动力电池技术研发的核心。
纯电动汽车的主要部件——动力电池
采用不同的电力驱动系统可构成不同结构形式 的电动汽车。根据电力驱动系统的不同，电动汽车 分为6种。
纯电动汽车驱动结构
纯电动汽车的驱动形式——传统驱动系
由发动机前置后轮驱 动的燃油车发展而来，它 由电动机、离合器、变速 器和差速器组成。离合器 用来切断或接通电动机到 车轮之间传递动力的机械 装置，变速器是一套具有 不同速比的齿轮机构，驾 驶员可选择不同的变速比， 把力矩传给车轮。
电机控制器 高压配电系统 DC/AC
动力电池 车载充 电机 电除霜 直流充 电口 交流充电 口220V 油泵 总成 电机
纯电动动力系统工作原理
司机指令 采集系统
储能系统
集成控制器
充电系统
VCU
驱动电机
动能传递 电能传递 信号传递
牵引模式：整车处于加速状态时，储能系统电能经集成控制器逆变化输入驱 动电机，转变成动能，驱动整车前进或后退。
自励直流 他励直流 异步电动机 同步电机 永磁无刷 开关磁组
串励直流
并励直流
感应式
绕磁式
电励 磁式
永磁 同步
阻磁 式
电动汽车车用电机的分类
纯电动汽车的主要部件——电机
电动汽车车用驱动电机的要求相较普通电机高， 主要表现为以下几个方面： 电机 • 高比功率：高比功率可减小对车在空间的占用， 减少系统质量； 有换向器 无换向器 特种电机 • 高效率：路况、行驶方式频繁改变时要有较高 励磁直流 永磁直流 正弦波电机 方波电机 同步磁阻电机 的效率，以节约电能； • 高电压：在允许的范围内尽量采用高电压，以 自励直流 他励直流 异步电动机 同步电机 永磁无刷 开关磁组 减小电机的尺寸和降低逆变器成本。 • 串励直流高电气系数安全性：电气系统的安全性和控制 电励 永磁 阻磁 并励直流 感应式 绕磁式 磁式 同步 式 系统的安全性都必须符合相关车辆电气控制的安全 性标准和规定。
大交流电压的有效值或直流电压的最大值
电动汽车概述
主要内容
一 电动汽车定义 二 电动汽车分类 三 纯电动汽车驱动形式 四 纯电动车基本构成
五 纯电动主要部件 六 纯电动汽车工作原理 七 电动汽车安全知识 八 车辆基本参数说明
一、电动汽车定义
什么是电动汽车？
电动汽车 (EV) 是指由可充电式车载电源或可消
耗的燃料为能量来源，用电机独立驱动或与发动机
纯电动汽车的主要部件——电机
驱动电机是电动汽车的核心部件，其性能的好 电机 坏直接影响电动汽车驱动系统的性能。 电动汽车要求驱动电机具有低速大转矩、工况 有换向器 无换向器 特种电机 适用性强等性能特点，复合电动汽车应用要求的驱 励磁直流 永磁直流 正弦波电机 方波电机 同步磁阻电机 动电机如图所示。
纯电动汽车——特点
3、结构简单，维修方便 电动汽车较内燃机汽车结构简单，运转、传动部件少， 维修保养工作量小。 4、能量转换效率高 同时可回收制动、下坡时的能量，提高能量的利用效率。 5、平抑电网的峰谷差 可在夜间利用电网的廉价“谷电”进行充电，起到平抑 电网的峰谷差的作用。
三、纯电动汽车的驱动形式
锌系列电池 （锌锰电池） 镍系列电池 （镍镉电池） 按所用正、负极材 料分 铅系列电池 （铅酸电池） 锂系列电池 （锂离子电池、锂硫电池） （锌锰电池） 二氧化锰系列电池 空气系列电池 （锌空气电池）
纯电动汽车的主要部件——动力电池
1、锂离子动力电池
相对于其他类型电池，锂离子电池具有以下显 著优点： • • • • • • 工作电压高 比能量高 循环寿命长 自放电小 无记忆效应 环保性高
非车载充电机
充电机 感应式充电机（非接触）
纯电动汽车的主要部件——充电设备
车载充电器
非车载充电机 感应充电
纯电动汽车的主要部件——充电设备
充电机桩
充电站
六、纯电动汽车工作原理
纯电动电气系统拓扑图
低压配电 控制系统 24V电池 DC/DC 传统 电器 空调 真空泵 整车控 制器 数据采 集终端
一体化控制器
组合驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项
要求的车辆。
二、电动汽车种类
电动汽车
混合动力汽车
燃料电池电动汽车
纯电动汽车
电动汽车种类——混合动力汽车
混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle, HEV） 是指车辆驱动系由两个或多个能同时运转的单个驱 动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的 车辆行驶状态由单个驱动系单独或共同提供。
电动车常用的铅酸电动车电池的结构主要由电动
车电池壳，正极板，负极板，隔板，电解液，端子，
密封胶，安全阀等部件构成
纯电动汽车的主要部件——动力电池
根据可用于电动汽车的动力电池正负极材料特性、 酸性电池 （铅酸电池）
中性电池 （锌锰干电池） 电化学成分的不同，常常对动力电池进行分类。 有机电解液电池 （锂离子电池） 一次电池 二次电池 动力电池 按工作性质分 燃料电池 储备电池 （氢氧燃料电池） （镁-氯化银电池） （锌锰干电池） （铅酸电池、锂离子电池） 按电解液种类分 碱性电池 （镉镍电池、氢镍电池）
固定速比减速器和差速器
集成为一个整体，两根半
轴连接驱动车轮。
集成桥驱动
纯电动汽车的驱动形式——双侧独立驱动
双电动机结构就是采 用 2 个电动机通过固定速
比的减速器分别驱动 ( 个
车轮，每个电动机的转速
可以独立地调节控制，便
于实现电子差速 双侧独立驱动
纯电动汽车的驱动形式——直接驱动
电动机装在车轮里面， 称为轮毂电动机， 可进 一步缩短从电动机到驱动 车轮的传递路径。采用固 定减速比的行星齿轮变速 器，它能提供大的减速比， 而且输入和输出轴布置在 同一条轴线上。
纯电动汽车的主要部件——充电设备
充电设备是电动汽车能源供给的基础，是电动 汽车进入商业化运营的保障。充电机是与交流电网 连接、为动力电池灯可充电的储能系统提供电能的 设备。 根据充电器的不同分类标准，可分为多种类型。
分类标准 充电机类型
安装位置
输入电源 连接方式
车载充电机
单相充电机 传导是充电机（接触）